推一根長桿的一端，另一端何時會動？揭開物理學的奧秘

日常生活中，我們總覺得自己對宏觀物體的理解相當直觀，比如一根金屬桿。但這裡有個有趣的問題：當你推動長金屬桿的一端時，另一端究竟要多久才會開始移動？

首先必須釐清的是，這種變化不可能瞬間發生——即便即時傳遞在科幻作品中看起來很酷。如果真的能瞬間傳遞，我們就能用超長的金屬桿來實現超光速通訊，甚至可能引發時空悖論，就像用巨棒戳東西導致時間旅行那樣荒謬。

或許你會猜測移動速度接近光速，畢竟金屬給人的感覺就是「快得不得了」。但這個答案也不正確。材料科學家Brian Haidet在其YouTube頻道AlphaPhoenix中解釋，金屬桿另一端的移動時間其實取決於聲波在該金屬中的傳播速度。

當我們拿起金屬這類固體時，感覺它堅硬無比，像是完全不可壓縮的剛體結構。但在微觀尺度下，金屬桿其實是由原子核與電子組成的晶體結構，透過化學鍵相互連結。當你推動金屬桿時，第一層原子會推擠下一層，這種作用力就像波浪般在材料中傳遞，而其速度正是該介質中的聲速。

別誤會，這個速度其實非常快。聲波在不同介質中的傳播速度各異，密度越高傳得越快：在水中約每秒1,500公尺，空氣中約340公尺，而在固體中更是快上許多——具體數值取決於材料種類，並受溫度、壓力等因素影響。

Haidet在影片中做了個精巧的桌面實驗：敲擊金屬桿一端並檢測訊號傳到另一端的時間差。結果顯示，這個延遲完全符合鋼材中聲速傳播的理論預測，用簡單實驗驗證了深奧的物理原理。